
【計】 conditional distribution function
capitulation; condition; factor; if; prerequisite; qualification; requirement
term
【計】 condition; criteria
【醫】 condition
【經】 condition; proviso; terms
【計】 distribution function
【化】 distribution function
條件分布函數是概率論與數理統計中的核心概念,描述在給定其他隨機變量或事件發生的前提下,某個隨機變量的概率分布情況。其英文對應術語為Conditional Distribution Function。
設 ((Omega, mathcal{F}, P)) 為概率空間,(X) 和 (Y) 為定義其上的隨機變量。對于固定的實數 (y),若 (P(Y=y) > 0),則 (X) 在給定 (Y=y) 條件下的條件分布函數定義為: $$F{X|Y}(x|y) = P(X leq x | Y = y) = frac{P(X leq x, Y = y)}{P(Y = y)}$$ 對于連續型隨機變量,若存在聯合概率密度函數 (f{X,Y}(x,y)) 和邊緣密度 (fY(y)),則條件分布函數可表示為: $$F{X|Y}(x|y) = int{-infty}^{x} frac{f{X,Y}(t,y)}{f_Y(y)}dt$$
權威參考來源:
- 複旦大學《概率論》教材(第4版)第3章
- 斯坦福大學統計系課程講義 "Conditional Distributions and Expectation"
- Springer出版 Probability: Theory and Examples (Durrett, 2019) Section 4.1
條件分布函數是概率論中描述隨機變量在特定條件下的概率分布情況的函數。以下是詳細解釋:
條件分布函數表示在已知另一隨機變量或事件發生的條件下,某隨機變量的累積概率分布。數學上可表示為: $$ F{X|Y}(x|y) = P(X leq x mid Y = y) $$ 其中,$X$和$Y$為隨機變量,$F{X|Y}(x|y)$表示在$Y=y$的條件下,$X$的分布函數。
離散型隨機變量:
直接通過條件概率計算:
$$
F{X|Y}(x|y) = sum{t leq x} P(X=t mid Y=y)
$$
例如,若$Y$為天氣類型(如“雨天”),$X$為雨傘銷量,條件分布可描述“雨天時雨傘銷量不超過100把”的概率。
連續型隨機變量:
需結合條件密度函數$f{X|Y}(x|y)$積分得到:
$$
F{X|Y}(x|y) = int{-infty}^x f{X|Y}(t|y) , dt
$$
其中條件密度函數為聯合密度與邊緣密度的比值:
$$
f{X|Y}(x|y) = frac{f{X,Y}(x,y)}{f_Y(y)}
$$
假設$X$表示某地區日降雨量,$Y$表示季節(春/夏/秋/冬)。條件分布函數$F_{X|Y}(x|“夏”)$可描述“夏季日降雨量不超過$x$毫米”的概率,其計算依賴于夏季降雨的統計規律。
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